矩形薄壁钢管波纹成型夹具由两个带凹槽的外夹板及内衬板、一个挤压楔子组成。利用本夹具将矩形薄壁钢管冲压成波纹管，操作工艺简便，克服了薄壁钢管与混凝土锚固性能差的缺点。通过内衬板上的限位孔和限位销调节钢管波纹锚固段的长度，满足锚固长度制作需求；利用楔子大小头原理，本工装安装和拆卸方便，可重复使用，降低了钢管锚固装置的制作成本。外夹板和内衬板边缘有倒角，避免了冲压过程中可能造成的管壁撕裂，保障了矩形薄壁钢管管壁的完整性。本工装及其使用方法简化了矩形钢管的锚固措施并提高了锚固性能。利用本工装制作的矩形薄壁波纹钢管可广泛适用于轻钢混凝土结构和轻钢轻混凝土结构中矩形薄壁钢管与混凝土的锚固。
1.一种矩形薄壁钢管波纹成型夹具，包括加载装置，其特征在于：所述矩形薄壁钢管波纹成型夹具由两个外夹板（1）、两个内衬板（2）、一个挤压楔子（3）和至少两个限位插销（6）组成，所述外夹板（1）的外表面为平面，内表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的夹板凹槽面，夹板凹槽面的凹槽方向与外夹板（1）长度方向垂直，所述内衬板（2）的内表面为斜面，外表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的衬板凹槽面，衬板凹槽面的凹槽方向与内衬板（2）长度方向垂直，所述内衬板（2）上端设有限位挡块（4），内衬板（2）沿限位挡块（4）向下其厚度递增，限位挡块（4）与外夹板（1）的上端构成形位配合副，内衬板（2）凹槽的波谷（9）与外夹板（1）凹槽的波峰（8）互为构成模压配合副，所述挤压楔子（3）上端设有挤压头（3-1），挤压楔子（3）在沿挤压头（3-1）向下的方向呈上厚下薄厚度递减的楔子状，所述挤压楔子（3）处在两个内衬板（2）之间与两个内衬板（2）构成挤压配合副。
2.根据权利要求1所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其特征在于：所述外夹板（1）上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，外夹板（1）波谷处的厚度处处相同，外夹板（1）的波峰和波谷以及边缘处设有倒角，所述内衬板（2）上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，内衬板（2）波谷处的厚度在长度向下方向上递增，内衬板（2）的波峰和波谷以及边缘处设有倒角，所述外夹板（1）和内衬板（2）的凹槽结构尺寸相同。
3.根据权利要求1或2所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其特征在于：所述外夹板（1）、内衬板（2）与挤压楔子（3）的宽度均小于矩形薄壁钢管（7）的截面尺寸。
4.根据权利要求3所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其特征在于：所述两个内衬板（2）与挤压楔子（3）组合后，内衬板（2）与挤压楔子（3）两端的总厚度相等。
5.根据权利要求4所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其特征在于：所述挤压楔子（3）四面光滑，挤压楔子（3）的宽度与内衬板（2）的宽度相同，长度大于内衬板（2）的长度。
6.根据权利要求5所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其特征在于：所述两个内衬板（2）上均各设有若干个限位孔（5），所述内衬板（2）上的限位孔形位对称，所述限位插销（6）与限位孔（5）成插接配合工作副。
7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的矩形薄壁钢管波纹成型夹具的使用方法，其特征在于方法中包括以下步骤：步骤一：首先，根据矩形薄壁钢管（7）截面尺寸选择或设计制作外夹板（1）、内衬板（2）与挤压楔子（3），步骤二：根据矩形薄壁钢管（7）所需锚固长度，确定限位孔（5）的位置，插入限位插销（6），
步骤三：将两块内衬板（2）与挤压楔子（3）组合，组合后宽度方向对齐，将组合后的内衬板（2）和挤压楔子（3）同时插入矩形薄壁钢管（7），一直插到限位插销（6）位置， 之后将挤压楔子（3）楔紧，步骤四：将两块外夹板（1）分别放置在矩形薄壁钢管（7）两侧，将外夹板（1）上端部与内衬板（2）的限制挡块（4）顶紧，步骤五：将安放了外夹板（1）、插入了内衬板（2）和挤压楔子（3）的矩形薄壁钢管（7）放在加载装置中并加载，使矩形薄壁钢管（7）管壁变形，形成波纹钢管，步骤六：加载装置卸荷，取出外夹板（1），从带有波纹的矩形薄壁钢管（7）内拔出挤压楔子（3），并取出内衬板（2），步骤七：重复步骤一至步骤六，对矩形薄壁钢管（7）另外两个管壁加压，矩形薄壁波纹钢管成型，冲压完成。
矩形薄壁钢管波纹成型夹具及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种在矩形钢管上加工波纹的工装，特别是涉及一种矩形薄壁钢管波纹成型夹具及其使用方法。
背景技术
[0002] 薄壁矩形钢管的壁面光滑、管壁厚度小，在混凝土中锚固性能差，也无法采用焊接方式增强锚固，因此在混凝土中锚固矩形钢管，目前大多采用辅助的机械措施通过螺钉和锚固件方式来增强其锚固性能。主要形式有：
[0003] 1.采用锚固板锚固：在锚固板中间开洞，将矩形钢管从中穿过，并将矩形钢管端部四个管壁在直角处切开折边，折边与锚固板贴紧后用螺钉将锚固板和钢管的折边固定，形成类似钢筋锚固板的锚固头。
[0004] 2.采用U型锚固件锚固：将矩形钢管锚固端插入U型钢内槽，通过螺钉将矩形钢管和U型锚固件固定。
[0005] 3.采用角钢锚固：用四个短角钢通过螺钉连接固定在矩形钢管四边锚固端的管壁上，形成四边锚固件。
[0006] 以上薄壁矩形钢管锚固方法中，锚固件加工繁琐、使用不便，而且锚固力受螺钉抗剪能力制约。为此，给出一种能将矩形钢管制成连续凹槽状波纹管，用以提高矩形钢管锚固力的专用工装和使用方法，是亟待解决的问题。
发明内容
[0007] 本发明的一个目的是给出一种加工工序简便，提高轻钢在混凝土中粘结锚固性能的矩形薄壁钢管波纹成型夹具。
[0008] 本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具包括加载装置，本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具的特征在于：所述矩形薄壁钢管波纹成型夹具由两个外夹板、两个内衬板、一个挤压楔子和至少两个限位插销组成，所述外夹板的外表面为平面，内表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的夹板凹槽面，夹板凹槽面的凹槽方向与外夹板长度方向垂直，所述内衬板的内表面为斜面，外表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的衬板凹槽面，衬板凹槽面的凹槽方向与内衬板长度方向垂直，所述内衬板上端设有限位挡块，内衬板沿限位挡块向下其厚度递增，限位挡块与外夹板的上端构成形位配合副，内衬板凹槽的波谷与外夹板凹槽的波峰互为构成模压配合副，所述挤压楔子上端设有挤压头，挤压楔子在沿挤压头向下的方向呈上厚下薄厚度递减的楔子状，所述挤压楔子处在两个内衬板之间与内衬板构成挤压配合副。
[0009] 本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其中所述外夹板上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，外夹板波谷处的厚度处处相同，波峰和波谷以及边缘处设有倒角，所述内衬板上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，内衬板波谷处的厚度在长度向下方向上递增，波峰和波谷以及边缘处设有倒角，所述外夹板和内衬板的凹槽结构尺寸相同。
[0010] 本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其中所述外夹板、内衬板与挤压楔子的宽度均小于矩形薄壁钢管的截面尺寸。
[0011] 本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其中所述两个内衬板与挤压楔子组合后，内衬板与挤压楔子两端的总厚度相等。
[0012] 本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其中所述挤压楔子四面光滑，挤压楔子的宽度与内衬板的宽度相同，长度大于内衬板的长度。
[0013] 本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具，其中所述两个内衬板上均各设有若干个限位孔，所述内衬板上的限位孔形位对称，所述限位插销与限位孔成插接配合工作副。
[0014] 本发明的另一个目的是给出一种矩形薄壁钢管波纹锚固专用夹具的使用方法，本发明的矩形薄壁钢管波纹锚固夹具使用方法是通过以下步骤完成的，其中包括：
[0015] 步骤一：首先，根据矩形薄壁钢管的截面尺寸选择或设计制作外夹板、内衬板与挤压楔子，
[0016] 步骤二：根据矩形薄壁钢管所需锚固长度，确定限位孔的位置，插入限位插销，[0017] 步骤三：将两块内衬板与挤压楔子组合，组合后宽度方向对齐，将组合后的内衬板和挤压楔子同时插入矩形薄壁钢管，一直插到限位插销的位置， 之后将挤压楔子楔紧，[0018] 步骤四：将两块外夹板分别放置在矩形薄壁钢管两侧，将外夹板上端部与内衬板的限制挡块顶紧，
[0019] 步骤五：将安放了外夹板、插入了内衬板和挤压楔子的矩形薄壁钢管放在加载装置中并加载，使矩形薄壁钢管管壁变形，形成波纹钢管，
[0020] 步骤六：加载装置卸荷，取出外夹板，从带有波纹的矩形薄壁钢管内拔出挤压楔子，并取出内衬板，
[0021] 步骤七：重复步骤一至步骤六，对矩形薄壁钢管另外两个管壁加压，矩形薄壁波纹钢管成型，冲压完成。
[0022] 本发明矩形薄壁钢管波纹锚固夹具及其使用方法与现有技术不同之处在于本发明的矩形薄壁钢管波纹锚固夹具矩形薄壁钢管波纹成型夹具由两个外夹板、两个内衬板、一个挤压楔子和至少两个限位插销组成。利用本工装将矩形薄壁钢管的管壁冲压出波纹状连续凹槽，增强了矩形薄壁钢管的粘结锚固性能，克服了矩形薄壁钢管无法焊接，需要螺钉和额外的锚固件且锚固力受螺钉数量及其剪切力制约的不足。本矩形薄壁钢管波纹成型夹具加工矩形薄壁波纹钢管简便；利用楔子大小头原理，便于安装和拆卸，矩形薄壁钢管波纹成型夹具内衬板上的限位孔可方便调节波纹管锚固段的波纹长度，满足锚固长度制作需求；矩形薄壁钢管波纹成型夹具可重复利用，减少了锚固钢管制作成本；外夹板和内衬板边缘有倒角，避免了冲压过程中可能造成的管壁撕裂，保障了矩形薄壁钢管管壁的完整性。本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具及其使用方法制作的矩形薄壁波纹钢管锚固性能好，可广泛应用于轻钢混凝土结构和轻钢轻混凝土结构中矩形钢管与混凝土的锚固。
[0023] 下面结合附图对本发明的矩形薄壁钢管波纹锚固夹具及其使用方法作进一步说明。
附图说明
[0024] 图1是本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具各组件示意图。
[0025] 图2是本发明矩形薄壁钢管波纹成型夹具中楔子与内衬板组合示意图。
[0026] 图3是矩形薄壁钢管波纹成型夹具中外夹板、内衬板、楔子、矩形薄壁钢管以及限位插销结构组合示意图。
[0027] 图4是夹具和钢管组合加载前的示意图。
[0028] 图5是钢管四个面冲压后形成波纹锚固的示意图。
[0029] 图中：1外夹板、2内衬板、3挤压楔子、3-1挤压头、4限位挡块、5限位孔、6限位插销、7矩形薄壁钢管、8波峰、9波谷。
具体实施方式
[0030] 如图1、图2、图3、图4、所示，本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具包括加载装置。本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具由两个外夹板1、两个内衬板2、一个挤压楔子3和至少两个限位插销6组成。外夹板1的外表面为平面，内表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的夹板凹槽面，夹板凹槽面的凹槽方向与外夹板1长度方向垂直。内衬板2的内表面为斜面，外表面为设有连续波谷、波峰构成凹槽的衬板凹槽面，衬板凹槽面的凹槽方向与内衬板2长度方向垂直。内衬板2上端设有限位挡块4。内衬板2沿限位挡块4向下其厚度递增，限位挡块4与外夹板1的上端构成形位配合副。内衬板2凹槽的波谷9与外夹板1凹槽的波峰8互为构成模压配合副。挤压楔子3上端设有挤压头3-1。挤压楔子3在沿挤压头3-1向下的方向呈上厚下薄厚度递减的楔子状。挤压楔子3处在两个内衬板2之间与内衬板2构成挤压配合副。
[0031] 如图1图2、图3所示，外夹板1上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，外夹板1波谷处的厚度处处相同，波峰和波谷以及边缘处设有倒角。内衬板2上连续波谷、波峰构成的凹槽深度相等，内衬板2波谷处的厚度在长度向下方向上递增，波峰和波谷以及边缘处设有倒角。外夹板1和内衬板2的凹槽结构尺寸相同。
[0032] 如图1、图3、图4所示，外夹板1、内衬板2与挤压楔子3的宽度均小于矩形薄壁钢管7的截面尺寸。挤压楔子3四面光滑，挤压楔子3的宽度与内衬板2的宽度相同，长度大于内衬板2的长度。
[0033] 如图2所示，两个内衬板2与挤压楔子3组合后，内衬板2与挤压楔子3两端的总厚度相等。
[0034] 如图1、图2、图3、图4所示，两个内衬板2上均各设有若干个限位孔5，所述内衬板2上的限位孔形位对称，所述限位插销6与限位孔5成插接配合工作副。
[0035] 本发明的矩形薄壁钢管波纹锚固夹具的使用方法包括以下步骤完成：
[0036] 步骤一：根据矩形薄壁钢管7截面尺寸选择或设计制作外夹板1、内衬板2与挤压楔子3。
[0037] 步骤二：首先，根据矩形薄壁钢管7所需锚固长度，确定限位孔5的位置，插入限位插销6。
[0038] 步骤三：将两块内衬板2与挤压楔子3组合，组合后宽度方向对齐，将组合后的内衬板2和挤压楔子3同时插入矩形薄壁钢管7，一直插到限位插销6的位置， 之后将挤压楔子3楔紧。
[0039] 步骤四：将两块外夹板1分别放置在矩形薄壁钢管7两侧，将外夹板1上端部与内衬板2的限制挡块4顶紧。
[0040] 步骤五：将安放了外夹板1、插入了内衬板2和挤压楔子3的矩形薄壁钢管7放在加载装置中并加载，使矩形薄壁钢管7管壁变形，形成波纹钢管，
[0041] 步骤六：加载装置卸荷，取出外夹板1，从带有波纹的矩形薄壁钢管7内拔出挤压楔子3，并取出内衬板2，
[0042] 步骤七：重复步骤一至步骤六，对矩形薄壁钢管7另外两个管壁加压，矩形薄壁波纹钢管成型（参看图5），冲压完成。
[0043] 本发明的矩形薄壁钢管波纹成型夹具及其使用方法解决了矩形薄壁钢管在混凝土中难于锚固的问题，简化了矩形钢管的锚固措施，提高了矩形钢管锚固性能和可靠性。利用本工装制作的矩形薄壁波纹钢管广泛适用于轻钢混凝土结构和轻钢轻混凝土结构中矩形钢管与混凝土的锚固。
[0044] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
